Borna
Robotski egzoskelet prilagođava se osobama koje ga nose kako bi im pomogao da brže hodaju
Uređaj nalik čizmi koristi strojno učenje za pružanje podrške pojedincu s problemima kretanja
Egzoskelet koji koristi strojno učenje kako bi se prilagodio hodu svojih nositelja mogao bi olakšati hodanje osobama s ograničenom pokretljivošću.
Egzoskelet, koji nalikuje motoriziranoj čizmi, lagan je i omogućuje nositelju relativno slobodno kretanje, povećavajući brzinu hodanja i smanjujući količinu energije koju koriste tijekom kretanja.
Razvili su ga istraživači sa Sveučilišta Stanford, a sastoji se od jeftinih nosivih senzora, motora i malog Raspberry Pi računala, koje napaja punjiva baterija koja se nosi oko struka. Senzori su ugrađeni u prtljažnik za nenametljivo mjerenje sile i kretanja.
Podaci koje generira čizma unose se u model strojnog učenja, koji zauzvrat podešava uređaj da personalizira svoju potporu, primjenjujući silu na gležanj da zamijeni dio funkcije mišića potkoljenice i pomaže nositelju da se odgurne od tla dok koraknuvši.
Time je moguće hodati brže i uz manje napora. Potrebno je samo sat vremena da model počne personalizirati način na koji uređaj pomaže korisniku, a budući da neprestano uči iz podataka senzora, uređaj se može prilagoditi tijekom vremena kako se korisnikov hod mijenja.
Tim je otkrio da je uređaj doveo do 9% povećanja brzine hodanja i 17% smanjenja energije potrošene tijekom prirodnog hodanja, u usporedbi s hodanjem u normalnim cipelama. Njihova otkrića opisana su u današnjem članku u časopisu Nature
Kada je testiran u usporedbi s drugim usporedivim uređajima na traci za trčanje, egzoskelet je pružio otprilike dvostruko manje napora. Istraživači su uštedu energije i povećanje brzine usporedili sa “skidanjem ruksaka od 30 funti”.
Iako potporni egzoskeleti postoje već godinama, teško ih je prilagoditi pojedinačnom nositelju jer su često veliki i nezgrapni. Njihov uspjeh uglavnom je ograničen na trake za trčanje unutar laboratorija, a one su skupe. Egzoskelet Stanfordskog tima puno je manji od ostalih na tržištu i, što je najvažnije, lakši za transport.
Projekt je prvi put da je egzoskelet pokazao sposobnost uštede ljudske energije u stvarnim uvjetima, tvrde istraživači. Oni su optimistični da bi to moglo pomoći starijim osobama s ograničenom pokretljivošću ili osobama koje imaju problema s mišićima da se slobodnije kreću.
Tim bi trebao biti u mogućnosti izbaciti proizvod na masovno tržište s vremenom, kaže Kaspar Althoefer, voditelj Centra za naprednu robotiku na Sveučilištu Queen Mary u Londonu, koji nije bio uključen u studiju.
“Bilo bi vrlo korisno za one koji možda više nisu tako jaki i žele hodati malo dalje”, kaže.
Autori izvješća započinju studije usmjerene na pomoć starijim odraslim osobama i vjeruju da bi se prototip uređaja mogao razviti u komercijalni proizvod koji bi idealno mogao pomoći ljudima dok obavljaju svoje svakodnevne poslove.
“Nadamo se da će ovo biti pomalo poput e-bicikla”, kaže Patrick Slade, koji je radio na egzoskeletu kao doktorand. “Ne obavlja sav posao umjesto vas, ali dolazi do razine napora koja je ljudima ugodna.”